公用工程和辅助设施方案.doc

阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 1 66 第七章第七章 公用工程及辅助设施方案公用工程及辅助设施方案 7 1 给排水给排水 7 1 1 概述概述 本项目给排水设计内容包括 一次水站 循环水站 除盐水站 污水处理站 栈桥冲洗水处理站 全厂事故水池及全厂配套的给排水管网 7 1 2 设计采用的标准规范设计采用的标准规范 设计采用的规范及标准如下 室外给水设计规范 GB 50013 2006 室外排水设计规范 GB 50014 2006 建筑给水排水设计规范 GB 50015 2003 工业循环水冷却设计规范 GB 50102 2003 工业循环冷却水处理设计规范 GB 50050 2007 工业用水软化除盐设计规范 GB T 50109 2206 化工企业化学水处理设计技术规定 HG T20653 2011 化工企业循环冷却水处理设计技术规定 HG T20690 2000 化工企业循环冷却水处理加药装置设计统一规定 HG20524 2006 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 石油化工企业设计防火规范 GB 50160 2008 污水综合排放标准 GB 8978 1996 生活饮用水卫生标准 GB 5749 2006 石油化工给水排水水质标准 SH 3099 2000 给水排水设计基本术语标准 GB T50125 2010 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 2008 7 1 3 设计原则及设计特点设计原则及设计特点 1 工艺设计上尽量减少新鲜水用量 多用循环水 并考虑部分清净废水的 再利用 以达到节水的目的 2 装置排水清污分流 按质排放 并加强装置内生产污水的预处理 以保 证污水处理达标排放 3 采用先进合理的工艺方案 以节省投资 保证工程建设进度 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 2 66 7 1 4 项目用水排水量项目用水排水量 项目用排水水量见下表 7 1 1 表 7 1 1 项目用水量一览表 xxx xxx 正常 最大 用水量 m3 h 序号装置名称 一次水循环水除盐水 备注 1煤气化装置25 302000 220080 100 2气体净化装置2699 29381 2 3草酸二甲酯合成装置6644 7162 4乙二醇装置5169 7144 5硫回收15 20 6空分装置5772 7工艺透平3535 8锅炉房201200390 9除盐水站227 257672 10循环水站426 468 11生活用水15 12未预见水量75 总计788 86527706 30643471 492 表 7 1 2 项目排水量一览表 xxx xxx 正常 最大 排水量 m3 h 序号装置名称 冷凝液生产生活污水生产废水 备注 1煤气化60 80 2气体净化装置1 26 10 排污至循环水系统补 水 3循环冷却水站87 96排至厂外 4除盐水站75 84排至厂外 5锅炉房4 锅炉排污至循环水系 统补水 6乙二醇装置5 10至全厂污水处理站 7草酸二甲酯合成12 27至全厂污水处理站 8生活用水14至全厂污水处理站 9蒸汽冷凝液272至除盐水站 10透平冷凝液47至除盐水站 总计31992 133172 194 注 本工程生产一次水用量 773 850m3 h 生活水用量 15m3 h 循环水用量 27706 30643m3 h 除盐水量 471 492m3 h 回收透平冷凝液 47m3 h 回收蒸汽冷凝 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 3 66 液 272m3 h 全厂生产废水排放量 172 194m3 h 其中 10 14m3 h 排至循环水系统作 补水 其余 162 190m3 h 排至厂外 本项目生产生活污水排放量 92 133m3 h 送至 全厂污水处理站处理达标后排放 本项目用排水量详见项目水平衡图 12039 FP08 WT18 7 1 5 给水水源给水水源 本项目生活供水水源为地下水 生产 消防供水水源为厂外地表水源 厂外地 表水源主要有二处 一是项目南面的衡水湖 二是项目北面的石津渠 地表水水水质主要指标如下 电导率为 644us cm 总溶解固体为 410mg l 浊度 10mg l 厂外地表水供水至本项目界区处压力不小于 0 20MPag 7 1 6 项目给水系统项目给水系统 根据各装置的用水量 水质 水温 水压要求 本着尽量减少一次水用量 多 用循环水 以节约用水的原则 同时根据各装置的生产性质 规模大小 耐火等级 的不同合理设置消防水设施 将本项目给水划分为以下几个系统 生产给水系统 高压消防给水系统 生活给水系统 循环水系统 除盐水系统 7 1 6 1 生产给水系统生产给水系统 本项目正常生产用水量 773m3 h 最大生产用水量 850m3 h 供水压力 0 50MPa G 主要用于各生产装置地坪冲洗水 锅炉房用水 循环水补充水和除 盐水装置用水 根据厂外地下水水质指标 本项目原水水质比较好 只需经过过滤 处理后 即可直接用于生产 消防用水 故本项目设置一次水站 设计供水能力为 1000m3 h 厂外地表水经浅层砂过滤器过滤后 其出水浊度小于 3mg l 直接进入清水池 然后通过水泵加压后供各装置生产消防用水 一次水站内设置清水池 兼消防水池 泵房 与消防水泵房联合布置 和供水管网 清水池及消防水池有效容积 8000m3 贮存 8 小时设计生产用水 含最大消防用水量 本系统主要设备及构筑物 生产消防水池一座 有效容积为 8000m3 分 2 格 生产水泵 3 台 2 用 1 备 每台供水量 500m3 h 扬程 0 50MPa G 7 1 6 2 生活给水系统生活给水系统 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 4 66 本项目生活给水由厂外生活供水管网供给 生活用水量约为 15m3 h 主要用于 本项目生活用水和化验用水 供水水质满足 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006 7 1 6 3 高压消防给水系统高压消防给水系统 根据 石油化工企业设计防火规范 GB50160 2008 该工厂总占地面积 100ha 厂区内同一时间火灾次数为 1 处 全厂最大消防用水量发生在乙二醇罐区 罐区消防冷却最大用水量为 440m3 h 持续时间 6h 泡沫用水量为 610m3 h 持续 时间 25min 故最大消防流量为 1050m3 h 消防总用水量为 2900m3 消防水源来 自生产消防水池 消防水采用独立的稳高压消防给水系统 供水压力 1 2MPa 高压消防水系统分别由水源 消防泵组 消防栓 消防水炮及相应的系统管网 阀门等组成 高压消防给水系统设置 2 台稳压泵 1 开 1 备 流量为 5l s 扬程 1 20MPa 2 台消防主泵 1 台电泵 1 台柴油泵 1 开 1 备 单台流量 1050m3 h 扬程 1 20MPa 消防水池与生产水池合建总有效容积 8000m3 7 1 6 4 循环水系统循环水系统 A 概述 本项目循环冷却水量正常为 27706m3 h 最大为 30643m3 h 给水压力 0 45MPa G 回水压力 0 20MPa G 给水温度 32 回水温度 42 温差 10 浓缩倍数 5 倍 冷却塔型式及选择 冷却塔分为逆流式和横流式 其中逆流式冷却塔冷却水与空气逆流接触 热交 换效率高 填料容积比横流式要少 15 20 当循环水量和热工性能相同条件下 造价比横流塔低约 20 30 成组布置时 湿热空气回流影响比横流塔小 由于 淋水填料面积基本同塔体面积 故占地面积要比横流塔小约 20 30 横流式高 度比逆流式低 配水系统需要水压比逆流式低 水泵节电约 5 10 风阻比逆流 式低 风机节电约 10 20 风机功率低 同样条件下噪声值比逆流式低 3 4 dB A 同时结合本工程总图布置和本项目所在地区气候条件 冬季气温低易结冰 逆流式更适应本工程 因此 本工程拟采用逆流式冷却塔 B 流程简述 来自装置的循环冷却回水 0 20Mpa G 直接进入冷却塔 经喷头 填料与 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 5 66 塔顶轴流风机抽入空气换热后落入塔底水池 被循环水泵提升压力后 分别供给各 装置循环使用 为补充循环水蒸发和排污损失需向循环水补充一次水 循环冷却水的补充水主 要来自一次水及少量生产废水 为防止冷却水对设备腐蚀结垢 系统采用投加药剂的方法进行缓蚀阻垢处理 药剂配方需经过试验后确定 药剂在加药装置溶药罐内溶解稀释后 由计量泵送到 循环水冷却塔吸水池 加药采用连续加药的方式投加 为防止冷却水中细菌的孳生 采用投加二氧化氯的方法杀菌灭藻 杀菌灭藻剂 的制取采用二氧化氯发生器 将氯酸钠和盐酸投入二氧化氯发生器 反应生成二氧 化氯溶液 然后由喷射器投加至冷却塔水池 二氧化氯发生器为自动控制成套设备 为降低循环水中悬浮物的含量 设置旁滤器作为循环冷却水的旁流处理 在循 环水回水管上接出管道至旁滤器 经过滤后的出水浊度 5mg l 返回冷却塔水池 旁滤处理量约为总循环水量的 5 左右 C 装置规模及设备选型 本项目设置循环冷却水站 设计处理能力 31500m3 h 采用逆流式冷却塔 7 座 单塔处理量 4500m3 h 循环水泵 5 台 4 用 1 备 单台流量 7880m3 h 扬程 0 52Mpa G 循环水旁滤器 6 套 单套处理能力 250m3 h 7 1 6 5 除盐水系统除盐水系统 本项目共需除盐水最大量 492m3 h 本系统含二个单元 除盐水制备和冷凝液 精制 第一单元除盐水制备单元 采用反渗透 混合离子交换器制备二级除盐水 水 源为生产水 第二单元是冷凝液精制单元 精制二级除盐水 水源为冷凝液 本项目回收透平冷凝液 47m3 h 蒸汽冷凝液 272m3 h 共计 319m3 h 考虑部 分冷凝液事故状态无法返回精制 故本项目除盐水的制备能力采用 250m3 h 冷凝 液精制能力 350m3 h 二级除盐水水质为 电导率 S cm 0 2 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 6 66 二氧化硅 mg L 0 02 铁 ppm 0 03 供水压力 MPa 1 0 冷凝液处理工艺流程为 冷凝液 换热器 精密过滤器 混合离子交换器 并入除盐水箱 除盐水制备的流程如下 生产水 多介质过滤器 超滤 反渗透 混合离子交换器 除盐水箱 用户 再生系统 酸碱槽车来的盐酸 烧碱由装置内卸酸碱泵送入酸碱贮槽贮存 酸 碱通过贮槽进入酸 碱计量箱 再生时 酸 碱经贮槽进入计量箱然后通过酸 碱 喷射器与除盐水混合后配制成再生液送入离子交换器再生使用 本站采用的再生剂为 阳离子交换剂采用盐酸 浓度 30 阴离子交换剂采 用烧碱 浓度 30 再生液浓度 1 5 3 0 本站离子交换器再生过程中排放的酸碱废水通过明沟汇入酸碱中和池 经压缩 空气搅拌中和均匀 pH 达 6 9 后排至厂外 主要设备选型 多介质过滤器 采用 5 台 3200mm 单台处理能力 72m3 h 5 用 1 备 超滤装置 2 套 单套处理能力 180m3 h 反渗透装置 2 套 单套处理能力 165m3 h 混合离子交换器 采用 4 台 2200mm 单台处理能力 200m3 h 3 用 1 备 精密过滤器 采用 2 台精密过滤器 单台处理能力 175m3 h 2 用 除盐水箱 采用钢制除盐水箱 2 座 单座容积 750m3 冷凝液水泵 2 台 1 用 1 备 每台供水量 350m3 h 扬程 0 35MPa G 除盐水泵 3 台 2 用 1 备 每台供水量 300m3 h 扬程 1 0MPa G 7 1 7 管材 接口 基础 管道埋深管材 接口 基础 管道埋深 生产水管 高压消防水管 循环水管 采用焊接钢管或无缝钢管 焊接或法兰 连接 管径以外径 壁厚 D 表示 除盐水管采用钢衬胶或钢衬塑管 管架敷 设 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 7 66 钢管敷设在未被搅动的土壤地段时采用素土基础 当管道敷设在被搅动的土壤 地段时 应对搅动的土壤地段进行分层夯实 对敷设在卵石层地段上的钢管采用砂 垫层 其厚度为 100 150mm 宽度为管径 200 mm 管道最小覆土厚度应根据外部荷载 管材强度和当地冻土层深度等条件综合确 定 管道在车行道下的管道埋深一般不应小于 1 0m 7 1 8 厂区排水系统厂区排水系统 根据清污分流的原则 排水系统分为生产污水系统 生活污水系统 生产废水 排水系统 初期雨水及地坪冲洗水排水系统 雨水排水系统 7 1 8 1 生产污水系统生产污水系统 生产污水系统主要收集煤气化 乙二醇 草酸二甲酯合成 酸性气体脱除等工 艺装置排放污水 污水量为 78 119m3 h 经有压管道输送至厂内设置的污水处理站 经生化处理后达到 污水综合排放标准 GB 8978 1996 一级标准后排放 本项目主要收集装置的污水水质及排放量见表 7 1 3 表 7 1 3 污水水质水量排放表 序 号 排放源 排放 规律 排放量 m3 h 水质 mg l 1煤气化装置连续60 80COD 280 BOD 200 氨氮 200 2酸性气体脱除连续1 2甲醇 1000 3草酸二甲酯合成连续12 27甲醇 200 硝酸 100 pH 2 8 4乙二醇装置连续5 10甲醇 1000 乙醇 1000 乙二醇 50 5生活污水连续14 COD 300 BOD 200 SS 100 氨氮 70 合计92 133 由上述水量水质表可知 本项目生产污水因含硝酸 须经过加碱中和预处理 再与生活污水一起通过生化处理来降解有机污染物 本项目设置污水处理站 设计处理能力 170m3 h 酸性生产污水加碱中和预处 理设计处理能力 30m3 h 综合污水生化处理能力 170m3 h A 概述 本项目采用 A O 法主生化处理工艺处理降解水中的氨氮及有机污染物 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 8 66 处理工艺流程如下 工艺酸性污水 中和调节池 综合调节池 生活污水 生活污水调节池 综合调节池 综合调节池 A O 反应池 二沉池 监测池 排放 工艺酸性污水先经过加碱中和至 pH 为 7 左右 在与生活污水及其他生产污水 进入综合调节池 各调节池均设置提升水泵及潜水搅拌器 综合调节池出水进入 A O 池 在 A O 池的 A 段 回流污泥及内回流的混合液 与进水进行混合 利用兼性微生物将回流污水中的硝酸根和亚硝酸根还原成氮气 在此过程中同时除去部分 COD 池内安置潜水搅拌器 缺氧反硝化池出水进入好 氧脱 COD 池 利用好氧型异养微生物将大部分 COD 氧化分解 池内填充高效悬浮 填料作为好氧微生物生长的载体 池底设专用弹性曝气管 生化池出水经二沉池分离后进入监测池 经在线监测达标后排放 如不达标则 返回综合调节池 系统生化所产生的污泥进入污泥浓缩池浓缩后进入污泥脱水设备 进行脱水 脱水污泥定期外运处置 B 主要设备的选择 A O 生化池 LxBxH 52x17x5 5m 有效水深 5 0m 总有效容积 4400m3 其中缺氧区 1355m3 好氧区 3045m3 缺氧区停留时间 8h 好氧区停留时间 18h 二沉池 设计流量 170m3 hr 表面负荷 0 84m3 m2 hr 尺寸 16 0m 5 0m 1 座 采用 1 座辐流式沉淀池 池内径 16m 有效水深 2 5m 超高 0 5 m 池底斜坡 高 0 5m 泥斗高 1 5m 总高度 5 0 m 污泥浓缩池 数 量1 座 停留时间4 0h 池 径D 7m 有效水深h 3 0 m 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 9 66 配套设备浓缩刮泥机 1 台 污泥脱水机 生化处理设置 1 台带式浓缩脱水一体机 压滤脱水后污泥外运处理渣场填埋 压滤出水分别送至调节池 带宽 1 0m 处理能力 Q 8m3 h 数量 1 台 鼓风机 设置鼓风机 3 台 2 用 1 备 其性能参数如下 流量 30Nm3 min 风压 69kPa 功率 45kW 风机配带消音器及过滤器 生活污水提升泵 采用 2 台潜水泵 1 开 1 备 每台流量 14m3 h 扬程 0 15MPa 调节池污水泵 采用 2 台潜水泵 1 开 1 备 每台流量 170m3 h 扬程 0 15MPa 事故水泵 采用 2 台潜水泵 1 开 1 备 每台流量 15m3 h 扬程 0 20MPa 混合液回流水泵 采用 3 台潜水泵 2 开 1 备 每台流量 340m3 h 扬程 0 10MPa 排污泵 采用 2 台潜水泵 1 开 1 备 每台流量 170m3 h 扬程 0 25MPa 7 1 8 2 生活污水系统生活污水系统 生活污水排水系统负责收集本项目界区内工艺装置各车间排出的生活 化验等 污水及公用 辅助设施排放的生活污水 污水量为 14m3 h 生活污水须先经化粪池 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 10 66 处理后送至本项目新建污水处理站 经生化处理后达到 污水综合排放标准 GB 8978 1996 一级标准后排放 7 1 8 3 生产废水排水系统生产废水排水系统 生产废水排水系统主要收集循环水站 除盐水站 锅炉房 气体净化装置的排 水 合计排水量 172 194m3 h 其中 10 14m3 h 的锅炉排污水排至循环水系统作补水 其余的 162 180m3 h 排至厂外 7 1 8 4 初期雨水及地坪冲洗水排水系统初期雨水及地坪冲洗水排水系统 受污染区域的工艺装置及罐区均设置初期雨水 地面冲洗水 消防事故排水收 集系统 该系统由排水沟 集水井和切换阀门 管线等组成 装置区内初期雨水和 后期雨水由切换阀门分别引入本项目设置的全厂事故水池和清净雨水管线 厂区内设置有效容积为 7000m3的事故水池 1 座 用于收集各受污染区初期雨 水及地坪冲洗水及消防事故排水 然后用泵分批打到污水处理站进行生化处理后达 标排放 7 1 8 5 雨水排水系统雨水排水系统 厂区非污染区域的雨水及污染区后期清净雨水经管道收集后重力流排入界区外 雨水管网 雨水管道系统采用钢筋混凝土排水管 埋地敷设 7 1 9 栈桥冲洗水处理站栈桥冲洗水处理站 冲洗水处理站主要处理煤贮运系统的冲洗废水 该废水经沉淀 过滤处理后再 送至煤贮运系统重复利用 根据冲洗水水量 装置设计处理能力采用 100m3 h 设计水质 进水水质指标 pH 6 5 9 5 悬浮物 800mg L 处理后水质控制指标 pH 6 5 9 5 悬浮物 20mg L 工艺流程说明 本装置采用平流沉淀和 一体化净水器去除悬浮物质 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 11 66 冲洗废水 平流沉淀池 集水池 净水器 澄清水池 煤贮运系统 来自煤贮运系统的冲洗废水先进入平流沉淀池去除大颗粒固体 出水溢流至集 水池 在集水池中设污水提升泵 经提升后废水与来自混凝剂加药设备来的混凝剂 和助凝剂加药设备来的助凝剂在混合器中进行混合 出水进入净水器经反应 沉淀 过滤后进一步去除水中悬浮物 出水进入澄清水池 然后经冲洗水泵送至煤贮运系 统重复利用 一体化净水器排出的沉泥和反洗排水回流至平流沉淀池 平流沉淀池中的沉淀煤泥用抓斗起重机抓出后外运煤场作燃料 主要建 构筑物及设备 平流沉淀池 一座 尺寸 16mx6m 分二格 一体化净水器 一台 处理水量 100m3 h 抓斗起重机 一台 起重量 3t 抓斗容积 1 5m3 7 1 10 全厂事故水池全厂事故水池 本项目设置一个有效容积 7000m3的全厂事故污水池 并通过初期雨水及地面 冲洗水排水系统 用于收集工厂事故状态下的事故污水和消防排水 收集后的事故 污水送入全厂事故水池 并最终通过污水提升泵送至厂内新建污水处理站分批进行 生化处理后达标排放 7 1 11 管材 接口 基础 管道埋深管材 接口 基础 管道埋深 管径小于或等于 200 mm 的排水管 无压 采用排水铸铁管 球墨铸铁 油麻石 棉水泥接口 管径大于 200 mm 的排水管 无压 采用重型钢筋混凝土排水管 钢丝 网水泥砂浆抹带接口 建筑物排水出户管采用排水铸铁管 球墨铸铁 或硬聚氯乙 烯塑料排水管 连接型式分别采用油麻石棉水泥接口及专用粘胶剂连接 单箅雨水口与检查井之间的连接管为 DN200 排水铸铁管 球墨铸铁 双箅雨 水口与检查井之间的连接管为 d300 重型钢筋混凝土排水管 雨水口连接管坡度 i 0 01 雨水口连接管起点管顶覆土需大于 0 7 米 排水铸铁管 球墨铸铁 敷设在未被搅动的土壤地段时采用素土基础 当管道 敷设在被搅动的土壤地段时 应对搅动的土壤地段进行分层夯实 对敷设在卵石层 地段上的钢管及排水铸铁管 球墨铸铁 采用砂垫层 其厚度为 100 150mm 宽 度为管径 200 mm 重型钢筋混凝土排水管采用 120 混凝土条形基础 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 12 66 管道最小覆土厚度应根据外部荷载 管材强度和当地冻土层深度等条件综合确 定 管道在车行道下的管道埋深一般不应小于 1 0 米 7 1 12 主要节水措施主要节水措施 本项目主要采用以下节水措施 1 本项目要求在各出水点 生产水泵 除盐水泵等 及用水干管上设置计量 和调节 控制装置 对各用水装置实行定额管理 消除跑冒滴漏 并将厂区内计量 数据传送到控制室内的 DCS 系统上 进行数据统计 处理和分析 得出用水 排 水数据 有针对性的进行水量控制 2 在工厂运行时 总用水量 总排水量和各车间或各系统的用水量应进行连 续和阶段性统计 以供全厂对用 排水进行管理和监测 发现问题及时处理 如循 环水浓缩倍率 要求稳定达到设计指标 严格控制循环水补充水量 水务管理工作 还应大力宣扬节水的意义和加强全体员工节水的意识 采用有效限量用水的手段 确实做到水务管理的各项要求 3 优化循环冷却水水质稳定处理方案 提高循环水浓缩倍数 减少补充水量 4 采用高效收水器减少循环水漂滴损失 循环水收水器漂滴损失为 0 01 较国家标准 循环水的漂滴损失小于 0 1 减少漂滴损失约 25m3 h 5 对需要水冲洗的过滤器及设备尽量采用气水反冲洗来清洗设备 以便减少 新鲜水的用量 6 对用水分质管理 根据工艺对用水水质的要求 采取分质供水 对生产装 置排出的废水尽可能回用作生产用水 减少一次水用量 7 对各装置主要工业水 冷却水尽可能采用循环水 实行水的重复利用 节 约水资源 7 2 供电供电 7 2 1 概述概述 本工程可行性研究电气范围 工艺生产装置 公用工程 包括总降压变电所 以及与之配套的辅助生产设施 服务设施等的供配电系统方案的可行性研究 不包 括本工程所需的两回 110kV 高压供电线路部分的研究 7 2 2 全厂用电负荷全厂用电负荷 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 13 66 本工程用电负荷为 35596kW 按年运行 8000 小时计 全年耗电量 2 49x108kW h 全厂负荷等级确定为二级 详见下表 7 2 1 表 7 2 1 全厂各装置及辅助设施用电负荷表 装置名称 需要容量 kW 负荷等级供电参数备注 空分装置517二级380 220V 50Hz 草酸二甲酯合成和乙二 醇合成装置 1048 438二级10kV 380 220V 50Hz 10kV 用电负荷 438kW 煤气化装置1800 5450二级10kV 380 220V 50Hz 10kV 用电负荷 5450kW 气体净化装置325 5400二级10kV 380 220V 50Hz 10kV 用电负荷 5400kW 硫回收268二级380 220V 50Hz 罐区214二级380 220V 50Hz 循环水站1462 8100二级10kV 380 220V 50Hz 10kV 用电负荷 8100kW 除盐水站535二级380 220V 50Hz 污水处理站210二级380 220V 50Hz 一次水站187一 二级10kV 380 220V 50Hz 空压站87二级10kV 380 220V 50Hz 中央化验室250二级380 220V 50Hz 锅炉房819 8451一 二级10kV 380 220V 50Hz 10kV 用电负荷 8451kW 脱硫1360二级380 220V 50Hz 固体贮运设施560二级380 220V 50Hz 栈桥冲洗水站50二级380 220V 50Hz 仪表160二级380 220V 50Hz 其它 照明 暖通等 1000三级380 220V 50Hz 小计38691 合计 乘以同时系数 0 92 35596 7 2 3 电源情况电源情况 7 2 3 1 外部电源外部电源 本工程生产规模较大 工艺生产连续性强 中断供电将造成较大的经济损失 根据国家标准 供配电系统设计规范 GB50052 的规定 全厂大部分工艺生产 装置属于二级负荷 对二级负荷 其 110kV 变电所采用双电源供电及单母线分段接 线方式 全厂所需的 2 回 110kV 高压供电线路由业主负责提供 7 2 3 2 内部电源内部电源 当正常电源突然中断后 采用应急电源为以下负荷提供电源 设置一台 500kW 快速起动的应急柴油发电机组为空分装置 一次消防水站 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 14 66 煤气化装置的事故用电负荷供电 采用直流电源为直流润滑油泵 1x10kW 提供电源 采用柴油机驱动方式为高压消防水泵 1x560kW 提供动力 应急 疏散照明采用带蓄电池的灯具 7 2 4 供配电方案供配电方案 根据全厂的用电负荷容量 综合考虑外部电源条件和全厂总图布置等因素 拟 在厂区西南面建设一座 110 10 5kV 总降压变电站 站内装设 110 10 5kV 40000kVA 双卷变压器 2 台 110kV 配电系统采用单母线分段接线方 式 10kV 配电系统采用单母线分段接线方式 并在所内设置两台 10 0 4kV 400kVA 干式变压器 含消弧线圈装置 作为所用变 380V 配电系统采 用单母线分段接线方式 通过安装在 110kV 总降压变电站内的 10kV 配电装置由电 缆向煤气化 10kV 变电所 净化 10kV 变电所 乙二醇 10kV 变电所 锅炉房 10kV 变电所 水系统 10kV 变电所供电 拟在锅炉房装置内拟建一座锅炉房 10kV 变电所 所内设置 10kV 配电室和车 间变电所 两回 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室的不同母线段 10kV 配电系统采用单母线的接线方式 10kV 配电系统以放射式向锅炉装置的中压 负荷供电 车间变电所所内安装 2 台 10 0 4kV 1000kVA 变压器向锅炉房装置的低 压负荷供电 拟在草酸二甲酯合成和乙二醇合成装置内拟建一座乙二醇 10kV 变电所 所内 设置 10kV 配电室和车间变电所 两回 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室的不同母线段 10kV 配电系统采用单母线分段的接线方式 10kV 配电系统 以放射式向草酸二甲酯合成和乙二醇合成装置的中压负荷供电 车间变电所所内安 装 2 台 10 0 4kV 1600kVA 变压器向草酸二甲酯合成和乙二醇合成装置及罐区装置 的低压负荷供电 拟在气体净化装置附近建一座净化 10kV 变电所 所内设置 10kV 配电室和车 间变电所 两回 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室不同母线段 10kV 配电系统采用单母线分段接线方式 10kV 配电系统以放射式向气体净化装置 的中压负荷供电 车间变电所内安装两台 10 0 4kV 800kVA 的配电变压器以放射 式向气体净化装置和硫回收装置的低压负荷供电 380V 配电系统采用单母线分段 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 15 66 接线方式 拟在煤气化装置附件建一座煤气化 10kV 变电所 所内设置 10kV 配电室和车 间变电所 两回 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室不同母线段 10kV 配电系统采用单母线分段接线方式 10kV 配电系统以放射式向煤气化装置的 中压负荷供电 车间变电所内安装两台 10 0 4kV 2000kVA 配电变压器 以放射式 向煤气化装置的低压负荷供电 380V 配电系统采用单母线分段接线方式 拟在循环水站附件拟建一座水系统 10kV 变电所 所内设置 10kV 配电室和车 间变电所 两回 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室的不同母线段 10kV 配电系统采用单母线分段的接线方式 10kV 配电系统以放射式向循环水站装 置的中压负荷供电 车间变电所所内安装 2 台 10 0 4kV 1600kVA 变压器向循环水 站装置的低压负荷供电 固体贮运设施装置车间变电所安装两台 10 0 4kV 800kVA 配电变压器 两回 10kV 电源引自锅炉房 10kV 变电所内的 10kV 配电室的不同母线段 所内低压配电 系统以放射式向固体贮运设施装置的低压负荷供电 380V 配电系统均采用单母线 分段接线方式 拟在除盐水装置内建一座车间变电所 所内安装二台 10 0 4kV 800kVA 配电 变压器 10kV 电源引自 110kV 总降压变电站 10kV 配电室的不同母线段 所内低 压配电系统以放射式向除盐水装置的低压负荷供电 380V 配电系统采用单母线分 段接线方式 拟在空分装置内建一座车间变电所 所内安装二台 10 0 4kV 800kVA 配电变 压器 10kV 电源引自 110kV 总降压站内的 10kV 配电室的不同母线段 所内低压 配电系统以放射式向空分装置的低压负荷供电 380V 配电系统采用单母线分段接 线方式 所内安装快速启动的一台容量为 100kW 的应急柴油发电机 为一次水站 装置的低压事故负荷提供应急电源 拟在脱硫装置内建一座车间变电所 所内安装二台 10 0 4kV 1600kVA 配电变 压器 10kV 电源引自锅炉房 10kV 变电所内的 10kV 配电室的不同母线段 所内低 压配电系统以放射式向脱硫装置的低压负荷供电 380V 配电系统采用单母线分段 接线方式 拟在中央主控楼内建一座车间变电所 所内安装二台 10 0 4kV 1000kVA 配电 变压器 10kV 电源引自 110kV 总降压站内的 10kV 配电室的不同母线段 所内低 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 16 66 压配电系统以放射式向中央主控楼和中央化验室的低压负荷供电 380V 配电系统 采用单母线分段接线方式 拟在厂前区内建一座车间变电所 所内安装一台 10 0 4kV 1000kVA 配电变压 器 10kV 电源引自 110kV 总降压站内的 10kV 配电室 所内低压配电系统以放射 式向厂前区的低压负荷供电 全厂供配电系统详见全厂供电系统图 12039 34100 EL15 7 2 5 装置环境特征装置环境特征 由工艺生产介质和流程确定草酸二甲酯合成 乙二醇合成装置 煤气化装置 气体净化装置 硫回收装置属爆炸性气体环境 2 区 其他区域属正常环境 7 2 6 电气维修系统电气维修系统 本工程厂区内只考虑电气装置的日常维护和小修 因此只在总降压变电站内安 排一个电气维修间 电气设备的中 大修则依托老厂 7 2 7 电气定员电气定员 全厂仅考虑总降压变电站为有人值守 其他配电室为无人值守 电气值班人员 按五班三倒制 值班人员 30 名 技术人员 5 名 管理人员 2 名 维修人员 8 名 合计电气人员 45 名 管理人员和维修人员全厂考虑 7 2 8 主要节电措施主要节电措施 1 合理设计供电系统和电压等级 尽可能选用较高级别的供配电电压 减少 变压层次和变电设备重复容量 各变电所尽量靠近用电负荷中心 缩短电缆长度 适当的加装电容补偿装置 提高全厂功率因数 2 合理选用高效节能电气设备 电动机选用高效节能电机 选用低能耗节能 型电力变压器 二次回路的控制设备采用节能型元件等电气设备和高发光效率的灯 具 3 合理选用高效节能技术 结合工艺生产特点 部分需调速的负荷采用变频 器控制 道路照明 装置户外照明采用光电自动控制或集中管理控制 达到节能的 目的 7 2 9 存在问题及建议存在问题及建议 因目前外部电源点的接线方式及上侧电网情况不明确 相关的短路电流参数也 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 17 66 未提供 因此 10kV 设备短路分断能力暂按 40kA 考虑 7 2 10 采用的标准规范采用的标准规范 执行下列标准及各行业标准 建筑照明设计标准 GB50034 供配电系统设计规范 GB50052 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 低压配电设计规范 GB50054 通用用电设备配电设计规范 GB50055 建筑物防雷设计规范 GB50057 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 35 110kV 变电所设计规范 GB50059 3 110kV 高压配电装置设计规范 GB50060 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB T50062 电力工程电缆设计规范 GB50217 并联电容器装置设计规范 GB50227 化工厂电力设计常用计算规定 HG20551 化工企业照明设计技术规定 HG T20586 化工企业电力设计施工图内容深度统一规定 HG21507 爆炸危险环境的配线和电气设备安装通用图 HG21508 7 2 11 主要电气设备材料表主要电气设备材料表 表 7 2 2 主要电气设备材料表 序号名 称型 号 及 规 格单位数量备注 1110kV 封闭式组合电器110kV SF6 封闭式组合电器间隔7 2110kV 变压器 SZ10 40000 110 110 8x1 25 10 5kV Yn d11 台2 3 110kV 中性点 接地设备 套2 410kV 开关柜12kV 40kA台138 5干式变压器SCB10 2000 10 10 0 4台2 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 18 66 序号名 称型 号 及 规 格单位数量备注 SCB10 1600 10 10 0 4台8 SCB10 1000 10 10 0 4台3 带外壳保护 SCB10 800 10 10 0 4台8 6 接地变压器 含消弧线圈 SCB10 400 10 10 0 4套2 7电容补偿装置5000kVar套2 8低压抽屉式开关柜台280 DC220V 200Ah套19免维护铅酸蓄电池 直流电源装置DC220V 100Ah套5 10 变电站综合 自动化系统 分散式 包括后台机等设备 套6 11柴油发电机组500kW 400V 带切换柜 台1 12PLC套1 13高压变频器3800kW台1 14低压变频器批1 15低压软启动器批1 16防爆三箱批1 17普通三箱批1 ZR YJV 8 7 10 3x240千米8 ZR YJV 8 7 10 3x95千米18 ZR YJV 0 6 1 3x120 1x70 平均 千米25 18阻燃电力电缆 ZR YJV 0 6 1 3x25 1x16 平均 千米80 19控制电缆ZR KYJV 10X1 5千米150 20计算机屏蔽控制电缆ZR DJYPVP 4X2X1 5千米6 21UPS80kVA套2 22照明灯具批1 23热镀锌钢材批1 24热镀锌钢制桥架批1 25冷缩式电缆头10kV 电缆头批1 26防雷接地材料铜包钢批1 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 19 66 7 3 供热供热 7 3 1 概述概述 本供热系统是阳煤集团深州化肥有限公司年产 22 万吨 年乙二醇项目的配套装 置 本可行性研究根据全厂热负荷 动力负荷平衡要求 优化全厂供热及余热利用 方案 结合国内动力设备参数 确定供热系统规模为配置 3 台 150t h 高温高压循 环流化床锅炉 7 3 2 供热要求供热要求 7 3 2 1 热负荷及装置副产蒸汽 工艺装置所需的生产热负荷和装置副产蒸汽见表 7 3 1 表 7 3 1 工艺装置所需的生产热负荷和装置副产蒸汽 蒸汽量 t h 序号用户名称 压力 MPa G 温度 产汽耗汽 备注 1CO 变换开车9 8540 8 0 2煤气化装置9 85405 0 3煤气化装置4 24408 5 4CO 变换4 244019 0 5深冷分离4 2440 1 6 6硫回收装置4 24400 5 7深冷分离4 2440 1 6 8空分装置4 24404 4 9乙二醇装置4 244024 0 10CO 变换4 244010 0 11煤气化开车4 2440 4 0 12乙二醇装置1 2200130 8 13乙二醇装置开车1 2200 10 14CO 变换0 617020 0 15乙二醇装置0 61706 0 16酸脱0 617010 0 17乙二醇装置0 617052 5 18CO 变换0 61707 5 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 20 66 19深冷分离0 6170 2 0 20煤气化装置0 617020 6 21空分装置开车0 6170 20 0 7 3 2 2 余热利用 为充分利用化工装置蒸汽冷凝液的热量和工艺气余热 并相应减少冷却蒸汽冷 凝液的水消耗 本项目设置闪蒸扩容器 水 水换热器和变换预热 用蒸汽冷凝液 和工艺气余热加热脱盐水 正常工况下 脱盐水分别送水 水换热器和变换预热至 112 7 和 122 1 混 合后至 117 送动力站压力式除氧器 7 3 3 供热方案供热方案 7 3 3 1 装置热负荷及蒸汽平衡装置热负荷及蒸汽平衡 供热系统拟定实现热能的分级利用 节约能源 提高经济效益 根据工艺装置 的用汽条件及动力负荷 为提高全厂热效率 本可研选用压力参数 9 8MPa 温度参 数 540 作为锅炉出口的蒸汽参数 根据生产热负荷情况 全厂蒸汽系统拟分为以下五个等级 具体参数如下 高压蒸汽 9 8MPa g 540 中压蒸汽 4 2MPa g 440 低压蒸汽 1 2MPa g 200 低压蒸汽 0 6MPa g 170 全厂热负荷及蒸汽平衡见下表 7 3 2 表 7 3 2 全厂热负荷及蒸汽平衡一览表 序 号 装 置 名 称 压 力 MPa G 温 度 产汽量 t h 耗汽量 t h 备 注 一 9 8MPa G 等级 1 锅炉产高压蒸汽 9 8540306 4 2 合成循环气压缩机透平9 854077 9 3 空压机 空气增压机透平9 8540172 6 4 氨压机透平9 8540 22 8 5 加氢循环气压缩机透平9 854025 1 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 21 66 序 号 装 置 名 称 压 力 MPa G 温 度 产汽量 t h 耗汽量 t h 备 注 6 煤气化装置9 8540 5 0 7 汽水损失9 8 5403 0 合计306 4306 4 二 4 2MPa G 等级 1 氨压机透平抽汽4 244011 4 2 煤气化装置4 2440 8 5 3 CO 变换4 2 44019 0 6 空分装置4 2 4404 4 7 乙二醇装置4 2440 24 0 8 硫回收装置4 2440 0 5 9 CO 变换4 2 44010 0 10 汽水损失4 2 4400 8 合计39 739 7 三 1 2MPa G 等级 1 空压机 空气增压机透平抽汽1 220061 2含减温水 2 加氢循环气压缩机透平背压1 220028 5含减温水 3 合成循环气压缩机透平背压1 220088 5含减温水 4 乙二醇装置1 2200 130 8 5 锅炉给水高加用蒸汽1 220041 5 6 汽水损失1 2 2006 9 合计178 2178 2 四 0 6MPa G 等级 1 空压机 空气增压机透平抽汽0 617086 2含减温水 2 CO 变换0 6 17020 0 3 乙二醇装置0 6170 6 0 4 闪蒸扩容器0 6170 8 4 5 酸脱 0 617010 0 6 乙二醇装置0 6170 52 5 阳煤集团深州化肥有限公司 22 万吨 年乙二醇项目可行性研究报告 第七章 公用工程及辅助设施方案 中国五环工程有限公司 22 66 序 号 装 置 名 称 压 力 MPa G 温 度 产汽量 t h 耗汽量 t h 备 注 7 CO 变换0 6 1707 5 8 煤气化装置0 6170 20 6 9 采暖 0 617010 0 10 伴热 0 617010 0 11 除氧器用汽0 6170 5 4 12 汽水损失0 6 1704 7 合计120 6120 6 注 以上参数为管网的名义参数 不含开停车及间断产 用汽 根据蒸汽平衡计算 正常工况下需锅炉提供 9 8MPa 等级的蒸汽负荷 306 4t h 本项目拟选 3 台 150t h 高温高压循环流化床锅炉 正常工况下 3 台锅炉运行 详见全厂蒸汽平衡图 7 3 3 2 冷凝液回收冷凝液回收 冷凝液回收系统用于回收全厂的蒸汽冷凝液 这些冷凝液的水质较洁净 经处 理后可作为锅炉的补充给水 节约运行成本 工艺装置的蒸汽冷凝液经外管网全部送除盐水站精制 精制后再送往除氧器除 氧后回用 表 7 3 3 全厂凝结水回收表 凝结水 t h 序号装 置 名 称 压力 MPa 正常最大 备 注 1氨压机 0 4 11 4 2空压机 空气增压机 0 4 35 5 3水 水换热